Khi các chính sách hạn chế sử dụng nhựa trong ngành giao đồ ăn dần có hiệu lực, ngày càng nhiều doanh nghiệp chuyển từ hộp đựng nhựa truyền thống sang hộp đựng phân hủy sinh học. Nhưng chính xác thì hộp đựng phân hủy sinh học được sản xuất như thế nào và cần những thiết bị gì? Câu trả lời nằm ở... máy làm hộp đựng thực phẩm — cụ thể là áp suất dương/âm Máy ép nhiệt 3 trạm. Bài viết này phân tích chi tiết quy trình sản xuất hộp đựng thực phẩm tự phân hủy sinh học, các yêu cầu về khả năng của thiết bị và hiệu suất sản xuất thực tế.
Nguyên liệu thô phổ biến cho các loại bao bì tự phân hủy sinh học
Hầu hết các loại bát, khay 5 ngăn và khay 8 ngăn tự phân hủy sinh học trên thị trường đều được làm từ tấm PLA gốc tinh bột ngô, một số nhà sản xuất cũng sử dụng tấm PLA tự phân hủy sinh học từ bột tre. Cả hai loại vật liệu này đều có thể được gia công trên cùng một thiết bị tạo hình nhiệt, mặc dù nhiệt độ gia công và các thông số tạo hình cần được điều chỉnh cho phù hợp với đặc tính của từng loại vật liệu.
Quy trình sản xuất hộp đựng thực phẩm tự phân hủy sinh học
Quy trình sản xuất tương tự như các loại hộp nhựa thông thường, trải qua ba bước liên tục: gia nhiệt, tạo hình bằng áp suất dương/âm, và đục lỗ-xếp chồng.
Bước 1: Làm nóng và làm mềm tấm vải
Tấm PLA hoặc sợi tre được đưa vào lò nung, nơi các thanh gia nhiệt phía trên và phía dưới làm nóng đều tấm đến nhiệt độ mềm. PLA khá nhạy cảm với nhiệt độ, vì vậy nhiệt độ và thời gian gia nhiệt cần được kiểm soát chính xác hơn so với tấm PET tiêu chuẩn — quá nóng sẽ làm tấm trở nên giòn, quá nguội thì quá trình tạo hình sẽ không hoàn tất.
Bước 2: Đóng khuôn và tạo hình bằng áp suất dương/âm
Tấm kim loại đã được làm mềm sẽ được chuyển đến trạm tạo hình, nơi khuôn đóng từ trên xuống dưới — áp suất dương chủ động đẩy từ phía trên trong khi chân không hút từ phía dưới cùng lúc — ép tấm kim loại chính xác vào hình dạng hoàn chỉnh của hộp đựng chỉ trong một bước, bao gồm cả các vách ngăn, đường viền thân hộp và cấu trúc niêm phong dọc theo mép nắp. Mép nắp cần độ chính xác kích thước cao, và chỉ có tác động “đẩy và kéo” của áp suất dương/âm mới có thể làm cho tấm kim loại hoàn toàn phù hợp với mọi chi tiết nhỏ của khuôn dọc theo mép, đảm bảo nắp được niêm phong kín mà không bị rò rỉ nước sốt hoặc chất lỏng.
Bước 3: Đục lỗ, Tách rời và Xếp chồng tự động
Các hộp đựng đã được tạo hình vẫn còn dính vào tấm vật liệu ở giai đoạn này. Trạm đột dập sử dụng khuôn cắt để tách chính xác từng hộp đựng riêng lẻ, và các hộp đựng đã tách được hệ thống xếp chồng tự động đếm và xếp gọn gàng, sau đó chuyển thẳng đến khâu đóng gói — không cần thao tác thủ công nào trong suốt quá trình.
Một máy có thể dùng cho nhiều loại container khác nhau.
Một ưu điểm chính của máy ép nhiệt áp suất dương/âm 3 trạm là chỉ cần thay khuôn là có thể sản xuất ra các loại bao bì có thông số kỹ thuật khác nhau, bao gồm:
● Bát tròn tự phân hủy sinh học: Mua súp và mì mang về
●Khay 5 ngăn: Thích hợp cho các bữa ăn kết hợp cần tách riêng món chính và món ăn kèm.
●Khay 8 ngăn: Với nhiều ngăn hơn, phù hợp cho kiểu phục vụ buffet hoặc chia khẩu phần ăn nhanh.
Cho dù đó là tấm PLA tinh bột ngô hay tấm sợi tre, và cho dù đó là hình dạng bát hay khay nhiều ngăn, bản thân máy móc không cần phải thay đổi — chỉ cần điều chỉnh khuôn tạo hình và các thông số gia nhiệt, giúp giảm đáng kể chi phí đầu tư thiết bị cho các nhà sản xuất có nhiều thông số kỹ thuật sản phẩm khác nhau.
Tham khảo về hiệu quả sản xuất
Một máy ép nhiệt định hình 3 trạm áp suất dương/âm được cấu hình tốt thường đạt tốc độ định hình 30-45 chu kỳ mỗi phút (thấp hơn một chút so với tấm PET tiêu chuẩn, vì vật liệu phân hủy sinh học nhạy cảm hơn với nhiệt độ). Với khuôn nhiều khoang, sản lượng mỗi giờ có thể đạt khoảng 8.000-15.000 hộp đựng, tùy thuộc vào kích thước hộp và số lượng khoang. Toàn bộ quy trình được vận hành hoàn toàn tự động từ khâu gia nhiệt đến xếp chồng, và một máy thường chỉ cần một công nhân để đóng gói cuối dây chuyền — tiết kiệm phần lớn chi phí nhân công so với thiết lập sản xuất thủ công, từng bước một.
